电动方向盘系统及农用机的制作方法

本实用新型涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种电动方向盘系统及农用机。

背景技术：

随着精准农业的发展，自动导航技术在农业领域的应用越来越广泛。自动控制方向盘作为一种自动导航技术的核心部件，用于实现自动导航转向等控制。其中，电动方向盘因其安装方便、控制精度高等优势被广泛使用。

现有的电动方向盘主要有：第一种是电机直接驱动方向盘转动，由于电机转速和输出扭矩难以满足方向盘转动的驱动需求，直接驱动的方式在实际应用中并未得到推广应用；第二种是在电机输出轴安装橡胶转轮，通过橡胶转轮传动带动方向盘转动，长时间使用后橡胶转轮的磨损严重，摩擦力减小，进而导致传动失效或者控制精度变低；第三种是借助链轮或者一级齿轮传送电机动力，以提高电机输出扭矩，但仍存在电机转速低输出扭矩大控制精度低的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动方向盘系统及农用机，用以解决现有的电动方向盘对电机扭矩转速要求高且控制精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种电动方向盘系统，包括减速箱、电动旋转驱动件及方向盘，所述减速箱内转动安装有安装轴，所述电动旋转驱动件安装在所述减速箱外，所述电动旋转驱动件的输出端与小齿轮固定连接，所述小齿轮与固定套接于所述安装轴的大齿轮啮合，所述安装轴上还固定套接有传动小轮，所述传动小轮与传动大轮传动连接，所述方向盘与所述传动大轮固定连接，所述小齿轮、所述大齿轮、所述传动小轮与所述传动大轮均位于所述减速箱内。

其中，还包括与所述减速箱固定连接的减速箱盖，所述减速箱盖构造有第一轴承座，所述减速箱上构造有第二轴承座，所述第一轴承座用于收容第一轴承并与所述第一轴承的外圈固定连接，所述第一轴承的内圈固定套接于所述安装轴的一端，所述第二轴承座用于收容第二轴承并与所述第二轴承的外圈固定连接，所述第二轴承的内圈固定套接于所述安装轴的另一端。

其中，所述减速箱构造有用于收容第三轴承的第三轴承座，所述第三轴承的外圈固定安装于所述第三轴承座，所述第三轴承的内圈固定安装于连接轴，所述连接轴插接固定于所述传动大轮并与所述方向盘固定连接。

其中，所述减速箱盖设有第一通孔，所述减速箱设有孔轴与所述第一通孔重合的第二通孔，所述第二通孔的孔轴与所述第三轴承座的中心轴重合，所述连接轴的一端穿过所述第一通孔与所述方向盘固定连接，所述连接轴的另一端穿过所述第二通孔用于与转向轴固定连接。

其中，所述连接轴的端部设有用于与所述转向轴花键配合的花键。

其中，还包括与所述减速箱的底部固定连接的减速箱底盖，所述减速箱底盖构造有用于收纳所述电动旋转驱动件的仓体及用于夹持转向轴的夹持部，所述仓体的侧壁设有用于安装线缆的线束孔。

其中，所述夹持部包括夹持孔及两个夹持牙，所述夹持牙位于所述夹持孔的孔口用于插设转向轴，紧固件穿过相对设置的两个所述夹持牙以夹紧转向轴。

其中，所述传动小轮与所述传动大轮均为链轮，两个所述链轮之间通过链条传动连接。

其中，所述小齿轮与所述大齿轮的传动比为2:1～4:1，所述传动小轮与所述传动大轮的传动比为10:2～10:5。

另外，本实用新型还提供了一种农用机，包括如上所述的电动方向盘系统。

本实用新型提供的电动方向盘系统，小齿轮和大齿轮啮合形成一级减速；传动小轮与传动大轮传动连接形成二级减速，通过两级减速，降低转向装置对电动旋转驱动件本身输出扭矩的要求，从而在满足电动方向盘系统的传动要求的情况下能够选择更小体积的电动旋转驱动件，使整个电动方向盘系统更加紧凑，而且两级减速能提供更大的减速比，有助于提高控制精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例电动方向盘系统的剖视图；

图2为本实用新型实施例减速箱盖的俯视图；

图3为图2所示减速箱盖沿b-b方向的剖视图；

图4为本实用新型实施例减速箱的俯视图；

图5为图4所示减速箱沿c-c方向的剖视图；

图6为本实用新型实施例连接轴的剖视图；

图7为本实用新型实施例减速箱的立体图；

图8为图7所示减速箱的剖视图。

图中：1、减速箱；101、第二轴承座；102、第三轴承座；103、第二通孔；2、电动旋转驱动件；3、方向盘；4、安装轴；5、小齿轮；6、大齿轮；7、传动小轮；8、传动大轮；9、减速箱盖；901、第一轴承座；902、第一通孔；10、第一轴承；11、第二轴承；12、第三轴承；13、连接轴；131、花键；14、减速箱底盖；141、仓体；142、线束孔；143、夹持孔；144、夹持牙；145、紧固件；15、链条。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”“第二”是为了清楚说明产品部件进行的编号，不代表任何实质性区别。“上”“下”“左”“右”的方向均以附图所示方向为准。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例电动方向盘系统的剖视图。如图1所示，电动方向盘系统包括减速箱1、电动旋转驱动件2及方向盘3，减速箱1内转动安装有安装轴4，电动旋转驱动件2的输出端与小齿轮5固定连接，小齿轮5与固定套接于安装轴4的大齿轮6啮合，安装轴4上还固定套接有传动小轮7，传动小轮7与传动大轮8传动连接，方向盘3与传动大轮8固定连接。小齿轮5、大齿轮6、传动小轮7与传动大轮8均位于减速箱1内，电动旋转驱动件2位于减速箱1外。

本实用新型实施例提供的电动方向盘系统，小齿轮5和大齿轮6啮合形成一级减速；传动小轮7与传动大轮8传动连接形成二级减速，通过两级减速，降低转向装置对电动旋转驱动件2本身输出扭矩的要求，从而在满足电动方向盘系统的传动要求的情况下能够选择更小体积的电动旋转驱动件，使整个电动方向盘系统更加紧凑。另外，两级减速能提供更大的减速比，有助于提高控制精度。

在上述实施例的基础上，该电动方向盘系统还包括与减速箱1固定连接的减速箱盖9。图2为本实用新型实施例减速箱盖的俯视图；图3为图2所示减速箱盖沿b-b方向的剖视图。如图2和图3所示，减速箱盖9构造有第一轴承座901，减速箱1上构造有第二轴承座101，第一轴承座901用于收容第一轴承10并与第一轴承10的外圈固定连接，第一轴承10的内圈固定套接于安装轴4的一端，第二轴承座101用于收容第二轴承11并与第二轴承11的外圈固定连接，第二轴承11的内圈固定套接于安装轴4的另一端。

具体地，减速箱盖9通过螺钉与减速箱1固定连接，安装轴4的两端分别安装有一个轴承，通过轴承实现安装轴4相对减速箱1的转动。在电动旋转驱动件2的驱动下，小齿轮5随同驱动轴旋转，带动与小齿轮5啮合的大齿轮6旋转，从而使与大齿轮6固定连接的安装轴4随同转动，带动套接在安装轴4上的传动小轮7旋转，进而带动传动大轮8旋转，将动力传递至方向盘3。

图4为本实用新型实施例减速箱的俯视图；图5为图4所示减速箱沿c-c方向的剖视图。如图4和图5所示，减速箱1还构造有用于收容第三轴承12的第三轴承座102，第三轴承12的外圈固定安装于第三轴承座102，第三轴承12的内圈固定安装于连接轴13，连接轴13插接固定于传动大轮8并与方向盘3固定连接。在本实用新型实施例中，传动大轮8套接固定在连接轴13上，连接轴13通过第三轴承12可以相对于减速箱1旋转；在电动旋转驱动件2的驱动下，传动大轮8带动连接轴13一同旋转，从而带动与其相连的方向盘3转动。

进一步的，如图2和3所示，减速箱盖9设有第一通孔902。如图4和图5所示，减速箱1设有孔轴与第一通孔902重合的第二通孔103，第二通孔103的孔轴与第三轴承座102的中心轴重合。连接轴13的一端穿过第一通孔902与方向盘3固定连接，连接轴13的另一端与第三轴承12装配的同时穿过第二通孔103与转向轴固定连接。本实用新型实施例提供的电动方向盘系统，连接轴13的两端分别伸出减速箱1外，其中一端与方向盘3螺栓固定连接，另一端用于与转向轴固定连接。图6为本实用新型实施例连接轴的剖视图。具体地，如图6所示，连接轴13的端部设有用于与转向轴花键配合的花键131，借助花键131实现转向轴与连接轴13的固定连接，从而在电动旋转驱动件2的驱动下带动转向轴运动，调节农用机的运动方向。

具体地，该电动方向盘系统还包括与减速箱1的底部固定连接的减速箱底盖14。减速箱底盖14的边缘设置有螺孔，螺钉穿过螺孔与减速箱1上的螺纹孔配合，从而实现减速箱1与减速箱底盖14的固定连接。图7为本实用新型实施例减速箱的立体图。图8为图7所示减速箱的剖视图。如图7和图8所示，减速箱底盖14构造有用于收纳电动旋转驱动件2的仓体141及用于夹持转向轴的夹持部。仓体141的侧壁设有用于安装线缆的线束孔142。电动旋转驱动件2可以为旋转电机或者液压马达，其上连接的线缆穿过线束孔142与外部的控制器通信连接。

如图7所示，夹持部包括夹持孔143及两个夹持牙144，夹持牙144位于夹持孔143的孔口。使用时，转向轴插设于夹持孔143内，紧固件145穿过相对设置的两个夹持牙144夹紧转向轴，转向轴与连接轴13固定连接。其中，如图1所示，紧固件145可以采用蝶形螺栓或其他固定件，对此本实用新型实施例不做具体限定。

在本实用新型实施例中，传动小轮7与传动大轮8均为链轮，两个链轮之间通过链条15传动连接。除此之外，传动小轮7和传动大轮8还可以采用相互啮合的齿轮结构，只要两者相互配合可以实现一级减速即可。其中，传动小轮7和传动大轮8之间的传动比及小齿轮5和大齿轮6之间的传动比可以根据电动旋转驱动件2的转速及输出扭矩具体设置。比如，小齿轮5与大齿轮6之间的传动比为2:1，传动小轮7与传动大轮8之间的传动比为10:3。

除此之外，本实用新型实施例还提供了一种农用机，包括上述电动方向盘系统，该农用机通过采用上述电动方向盘系统，可以实现小型化及方向控制的精度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。